Fundamentos de Física: Interacciones, Energía y Medio Ambiente

1. Interacciones

Clasificación de las Interacciones

Las interacciones son las influencias mutuas de atracción y repulsión que ejercen los cuerpos entre sí. Todos los objetos físicos del universo están en constante interacción.

Existen tres grandes tipos de interacciones:

1. Interacciones Gravitatorias: Se originan en la masa de los cuerpos, que es la medida de la cantidad de materia que poseen. Las fuerzas gravitatorias actúan a distancias largas y son débiles. El peso de un cuerpo es la fuerza gravitacional producida por la Tierra sobre él.
2. Interacciones Electromagnéticas: Se deben a la carga eléctrica de los cuerpos, que es el exceso o déficit de cargas negativas. Actúan a distancias más cortas que las gravitacionales, pero con mayor intensidad.
3. Interacciones Nucleares: Aparecen únicamente en el interior del núcleo atómico, originando fuerzas de gran intensidad. La distancia de interacción es del orden de 10^-15 m. Las fuerzas desaparecen al aumentar esta distancia.

2. Fuerza

¿Qué es la Fuerza?

La fuerza traduce la interacción entre dos cuerpos. La masa, en cambio, representa la naturaleza del cuerpo estudiado. Una fuerza aplicada a un cuerpo puede producir dos efectos: dinámico (movimiento) o estático (deformación).

Carácter Vectorial de la Fuerza

La fuerza es una magnitud vectorial, definida por su magnitud, dirección y sentido. Por lo tanto, se puede representar y operar como un vector.

3. Representación Gráfica de las Interacciones

Fuerza

Dos cargas eléctricas del mismo signo se repelen, mientras que dos cargas de signos opuestos se atraen.

Gravitatorias

Las fuerzas gravitatorias entre dos masas son siempre atractivas.

4. Energía

¿Qué es la Energía?

La energía es la propiedad de los sistemas que se manifiesta de diferentes formas, se transforma, se transfiere y se conserva.

Formas de Transferencia

Al calentar un cuerpo, se transfiere energía, incrementando la actividad y el movimiento de sus partículas, lo que aumenta su energía interna. Al poner en contacto dos cuerpos a diferentes temperaturas, se transfiere energía del cuerpo caliente al frío.

5. Clasificación de las Fuentes de Energía

• Viento:
• Depósitos de agua:
• Sol:
• Energía atómica:
• Energía química:
• Energía térmica:

6. Fuentes de Energía Renovable

Las fuentes de energía renovables se regeneran de manera natural o artificial.

Tipos de Energía Renovable

• Solar: Energía obtenida de la radiación electromagnética del sol. Se puede transformar en energía eléctrica o térmica.
• Eólica: Energía producida por el viento, una manifestación indirecta de la energía solar.
• Hidroeléctrica: Energía obtenida del aprovechamiento de la energía cinética y potencial del agua.

7. Efecto Invernadero

El efecto invernadero es el fenómeno por el cual ciertos gases en la atmósfera retienen parte de la energía emitida por la superficie planetaria tras ser calentada por la radiación estelar. En la Tierra, este efecto se ve acentuado por la emisión de gases como el dióxido de carbono y el metano debido a la actividad humana.

8. Protocolo de Kioto

El Protocolo de Kioto plantea el problema de la ausencia de países que, aunque actualmente son poco contaminantes en términos de emisiones de CO₂, podrían convertirse en grandes contaminantes al aumentar su desarrollo económico.

9. Problemas Ambientales en el Uso de Petróleo y Gas Natural

El uso masivo de combustibles fósiles (petróleo y gas natural) en actividades productivas y transporte genera problemas ambientales como el deterioro de los suelos y la contaminación de la atmósfera.

10. Energía Nuclear

La energía nuclear es la energía liberada en las reacciones nucleares. El término también abarca los conocimientos y técnicas que permiten su utilización por el ser humano.